JPH11183316A

JPH11183316A - 光導波路ブランクのコア／クラッド界面の検出方法及び装置

Info

Publication number: JPH11183316A
Application number: JP10271130A
Authority: JP
Inventors: Jerald L Hepburn; リーヘップバーンジェラルド; Franziska L Lorey; エル．ローリーフランジスカ; David A Pastel; アンドリューパステルデイビッド; Robert S Wagner; エス．ワグナーロバート
Original assignee: Corning Inc
Current assignee: Corning Inc
Priority date: 1997-09-25
Filing date: 1998-09-25
Publication date: 1999-07-09
Also published as: CA2247552A1; AU8423898A; BR9805127A; EP0905477A2; AU733224B2; ID21421A; KR19990030109A; EP0905477A3; CN1246611A; US6025906A

Abstract

(57)【要約】光導波路ファイバの製造に用いられるブランク（13）の
空気/クラッドおよびコア/クラッド界面の検出のための
方法及び装置の提供である。コヒーレント光（30）のビ
ームが、ブランク（13）を横切って走査され、これによ
り生じる空間光強度パターン（図５−１１）が検出及び
分析される。ビームがブランクの中心方向へ動くとき、
空気/クラッド界面は単一モード空間光強度パターンの
幅の減少に対応している（図５および６）。ビームがブ
ランクの中心方向へ動くとき、コア/クラッド界面は、
少なくとも２モード空間光強度パターンの開始点に対応
している（図８および９）。ブランクを回転し、２以上
の角度の位置で測定するプロセスを繰り返すことによっ
て、ブランクの同心性および楕円率が決定され得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光導波路ファイ
バ、特に、光ファイバを製造するためのブランクのコア
/クラッド界面の検出方法及びその装置に関する。コア/
クラッド界面は、ここにおいてコアのエッジでもある。

【０００２】

【従来の技術】良く知られるように、光導波路ファイバ
は、クラッドに囲まれた中央コアを有し、該コアはクラ
ッドよりも高い屈折率を有している。このようなファイ
バは、「ブランク」（「プリフォーム」とも称する）の
一端を加熱して、該ブランクから線引きして製造されて
おり、ファイバの直径は、線引き率によって制御されて
いる。このファイバの製造過程において、ブランクは低
い屈折率のクラッドによって囲まれた高い屈折率の中央
コアを有し、ブランクのコア及びクラッドの断面の大き
さは、当然にファイバのコアおよびクラッドのそれより
も大きく、例えば10対100以上である。

【０００３】例えば、コア/クラッドの直径比及びコア/
クラッドの同心性といったファイバの多様な幾何学的特
徴は、ファイバが線引きされるブランクの幾何学的特徴
によって決定され、故に、当業者は、ブランクの幾何学
的形状を測定するための多くの装置を開発してきた。ブ
ランクの直径を決定するのに広く用いられている装置の
１つが、レーザー・マイク（LASERMIC）の商標の下にオ
ハイオ州デイトンにあるレーザー・マイク（Laser Mik
e）社より販売されている。この装置は、ブランクを横
切る方向に照らして操作し、電子カメラを用いてブラン
クの影の外側エッジを検出している。

【０００４】島田ら(Shimada et al.)による米国特許第
5,408,309号は、コア/クラッドの同心性及びブランクの
楕円率の測定に使用される横方向の照明の使用について
述べている。該特許では、ブランクを回転させて、電子
カメラによってコアとクラッドのエッジ位置を回転した
角度の関数として検出して同心性および楕円率を決定し
ている。ブランクが楕円であって、中心からずれたコア
を有していたり、これらの欠陥のうちのどちらかを示し
ているかどうかについて、カメラの記録を分析するため
に多くの式が提案されている。レーザー光源を用いた従
来例も提案されており、コアとクラッド層間での残留応
力によって該層間のはっきりとした像が与えられるとし
ている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】従来の技術を考慮した上
で、本発明の目的は、光導波路ファイバの製造に使用さ
れるブランクのコア／クラッド界面位置を検出するため
の改良された技術を提供することである。また、本発明
の目的は、コア/クラッド界面及びクラッドの外側のエ
ッジ位置を検出するための改良された技術を提供するこ
とである。本発明のさらなる目的は、コア/クラッド界
面の位置及びコア/クラッドの同心性、コアの楕円率及
びブランク（クラッド）の楕円率を決定するためのクラ
ッドの外側のエッジ位置を決定することである。本測定
法によるコアの直径およびクラッドの直径、ファイバの
既知のパラメータ、その使用条件（特に、線引き率、コ
ア及びクラッドの屈折率および動作波長）が与えられ
て、モード場直径（MFD）及びカットオフ波長が、該フ
ァイバに対して予測され得る。

【０００６】上述した目的及びその他の目的を達成する
ために、本発明はブランクのコア/クラッド界面を検出
するための方法を提供する。該方法は、(a) コヒーレン
ト光のビーム（例えば、レーザー光線）を入射し、(b)
少なくともブランクの一部を横切るようにビームを横方
向に走査し、(c) ビームが走査されてブランクを通過し
た光を検出し、(d) 少なくとも２モード（bimodal）の
検出光の空間強度パターンの開始点を識別することによ
ってコア/クラッド界面を検出する、ことからなる。

【０００７】本発明によれば、走査されたレーザービー
ムが、クラッドからブランクのコアへ通過するとき、空
間強度パターンのローブされた（lobed）回折/干渉パタ
ーン、すなわち、少なくとも２モードのパターンが生起
されることを発見した。ビームがコア内で動くとき、該
パターンは、強度（及び検出可能なローブ部の数）を増
加させる。それゆえに、該パターンの開始点の閾値を明
らかにすることによって、コア/クラッド界面が容易に
検出され得るのである。

【０００８】好ましき実施例において、コヒーレントビ
ーム光が、ブランクの長手方向軸の公称位置に対応する
位置に収斂されており、すなわち、ビームがブランクの
中心の公称位置に焦点合わせされているのである。この
収斂によって、コア/クラッド界面によって生じたロー
ブパターンの強度を増加させることがわかった。更なる
本発明の実施例において、ブランクを検査する方法が提
供される。該方法は、(a) ブランクの対向する端部に光
源および検出器を与え、光源はコヒーレント光のビーム
を生成し、検出器は空間光強度パターンを検出する能力
を有し、(b) ブランクを横切るようにビームを横方向に
移動して検出器で空間光強度パターンを検出し、(c)単
一モードの空間光強度パターンの幅の減少が長手方向軸
へのビームの動きによって生じた横方向位置、好ましく
は所定の閾値に関して決定されるようにクラッドのエッ
ジを識別し、(d)少なくとも２モードの空間光強度パタ
ーンが長手方向軸へのビームの動きによって生じた横方
向位置、好ましくは所定の閾値に関して決定されるよう
にコアのエッジを識別する、ことからなる。

【０００９】所望により、本検査方法は、また単一モー
ド空間光強度パターンが、ビームの横方向の動きに対し
て、少なくとも２モード空間光強度パターンによって両
側を取り囲まれる横方向位置によってブランクの中心を
識別することを含むことができる。本検査方法を用いた
コア/クラッド同心性、クラッドの楕円率及び／若しく
はコア楕円率は、クラッドのエッジを識別する（位置を
決める）ことによって決定され、それから所定の角度、
例えば90度ブランクを回転させて、再びクラッド及びコ
アのエッジを識別する（位置を決める）ことによって決
定されている。本方法で得られたデータは、測定が行わ
れた軸方向位置での同心性及び／若しくは楕円率値を引
き出し得る。あるいは、２つのみの測定値を用いるより
むしろ、一連の角度において多数の測定を行って求め得
る。

【００１０】好ましくは、それぞれの位置で決定された
同心性及び／若しくは楕円率値について、本検査方法が
ブランクの長手方向に沿った複数の軸位置で繰り返し行
われる。本発明は、また、ブランクを検査するための装
置を提供する。これは、以下からなる。(a) 例えば、ブ
ランクの下から一端でブランクに接していて、所定の角
度で長手方向軸について、好ましくはブランクを回転さ
せるのに用いることの出来る支持ローラー及びベルトの
システムのような、ブランク支持手段と、(b) 例えばレ
ーザーの如きコヒーレント光のビームを発生させる手段
と、(c) 例えば、上述のレーザー・マイク装置を使用し
て決定される長手方向軸の公称位置において可動なフォ
ーカシングレンズのようなビームをブランクの長手方向
軸の公称位置の近傍で収斂せしめる手段と、(d)例え
ば、ブランクの長手方向軸に通常の平面内で動くレーザ
ーおよびフォーカシングレンズのために、例えば、DCサ
ーボモータを使用しているロボティックス・システムの
如き、ブランクを横切ってビームを横方向に走査する手
段と、(e)例えば、線形CCDカメラの如き、空間光強度パ
ターンを検出するための手段と、(f)例えば、空気/クラ
ッド界面を表す空間光強度パターン及びコア/クラッド
界面を表すパターンの双方をCCDカメラの上へ導くレン
ズシステムの如き、ブランクを横切ってビームを走査す
る横方向に走査する手段と、からなる。

【００１１】好ましくは、ロボティックス・システム
は、ブランクに沿ってレーザー、フォーカシングレン
ズ、CCDカメラおよびレンズシステムを移動することが
できるようにすることで、その長さに沿ったブランクの
幾何学的形状の変動を決定することができる。明細書の
一部を構成する図面は、本発明の好ましき実施例を示し
ており、発明の詳細な説明とともに本発明の原理の説明
を与えている。図面及び明細書の双方は説明的であっ
て、本発明を制限するものではないことは、もちろんよ
く理解されていることである。

【００１２】

【発明の実施の形態】上述したように、本発明は、ブラ
ンクの（目的とする）異層領域に照射されたコヒーレン
ト光ビームが生成する空間光強度パターンの変化を用い
た空気/クラッドおよびコア/クラッド界面の識別に関す
るものである。図１は、該識別法を実施するための装置
を模式的に示している。該図が示すように、ブランク13
はその両端部を支持されて、その長手方向軸15について
回転自在である。ブランクは好ましくは図１のように水
平に回転自在に支持されるが、所望により垂直回転も行
うことができる。

【００１３】測定装置10は、(1)例えば650ナノメートル
で作動している1.0mWレーザー・ダイオードで且つ4×ビ
ーム・エキスパンダを具備し、コヒーレント光のコリメ
ートされたビームを発生する光源17と、(2)ブランクの
公称中心にビームの焦点を合わせる可動レンズ19と、
(3)ビームによってブランクを照らすことによる空間光
強度パターンを検出する検出器21と、(4)ビームがブラ
ンクを横切って走査されるとき、目的のパターンが検出
器21に届くことを補償するレンズシステム23と、からな
る。

【００１４】装置10は、また、好ましくはブランクの同
心性および楕円率値の計算と同様の処理、例えば空気/
クラッドおよびコア/クラッド界面を識別する検出器21
の出力をフィルタリングし、解析するために最適にプロ
グラムされたコンピュータ・システム（図示せず）を含
む。例えば、検出された空間光強度パターンは、市販の
ソフトウェアを使用してフィルタリングされて解析され
得る。このソフトウェアは、テキサスのナショナル・イ
ンスツルメンツ・オブ・オースティン社（National Ins
truments of Austin, Texas）からラボビュー（LABVIE
W）の商標の下に市販されている。コンピュータ・シス
テムは、また、レーザー・ビームの位置に関して、ロボ
ティックス・システムから入力信号を受け取って、そし
て検出器からの解析されたデータが、ブランク内の特定
の位置と関連づけられる。

【００１５】ロボティックス・システムを模式的に示す
ことを意図した図１において、構成物17、19、21及び23
は、台25および27によって支持されている。両方のテー
ブルはｙ方向に可動であり、ブランク13の長手方向に沿
った異なる位置で測定を行い得る。台25は、また、ブラ
ンクを横切る光ビームを横方向に走査するためにｘ方向
にも移動自在である。多くの販売元から市販されている
ロボティックス・システムが、本発明の実施に用いるこ
とができる。

【００１６】上述したように、ブランク13の公称中心
は、レーザー・マイクまたは類似の測定装置（図示せ
ず）を用いて決定することができる。レーザー・マイク
を用いるとき、ブランクの公称中心は、装置によって定
められるクラッドの影の中心点にとられる。公称中心値
を得るための装置は、ロボティックス・システムによっ
て移動し得るので、測定システムがブランクの長手方向
に沿って移動して公称中心の位置が調整され得る。ある
いは、公称中心値は、別々の試験台で得ることができ、
そして、それらの値は装置10のコンピュータ・システム
に供給され得る。

【００１７】一旦、公称中心が決定されると、フォーカ
シングレンズ19の位置が調節されて、フォーカシングレ
ンズと公称中心との距離Zは以下の式を満たす。Ｚ＝Ｆ−（ｎ−１)Ｒここで、Ｆはフォーカシングレンズの焦点距離、ｎはク
ラッドの屈折率、Ｒはクラッドの半径である。このよう
に、光源17によって生じるビームは、ブランクの公称長
手方向軸の近くで一点に収斂する。この収斂が、検出器
21での信号強度を改善することがわかった。

【００１８】特に、およそ20ミクロンのスポット・サイ
ズに収斂することで、信号強度を改善され得ることがわ
かった。（光源17によって生じるビームは、一般に円形
でない点に注意されたい。例えば、ダイオード・レーザ
ーは、楕円形に成形されたビームを生じることは良く知
られる。このような場合に、楕円の長軸は、ブランクの
長手方向軸（すなわち、図１で垂直方向）と直角に好ま
しくは配向しており、そして、この方向に焦点合わせさ
れたビームのサイズが好ましくは20ミクロン未満であ
る。）好ましくは、収斂は、光ビームの方向（図1のｚ
方向）に沿っておよそ2ミリメートルの距離に保たれ
る。実際、150mmの焦点距離およびレンズでの光ビーム
の直径より大きい透明な開口を有している単一のレンズ
素子が、ビームフォーカシングレンズとしての用途に適
しているとわかった。

【００１９】図２から４は、検出器21上へ目的の空間強
度パターンを導くための適当なレンズシステム23を示し
ている。図２は、ブランクに到達する前のシステムを示
している。この図からわかるように、ビームが軸上また
は軸外であっても、コリメートされた光ビーム30が検出
器21に収斂し、すなわち、検出器はレンズシステムの焦
点にあるのである。

【００２０】図３および４は、それぞれ小さい若しくは
大きいブランクでのシステムの動作を示している。これ
らの図において、ブランクのコア32及びそのクラッド34
が識別される。これらの図に示したように、大きいレン
ズ素子40,42,44及び小さいレンズ素子50,52の組合せに
よって、少なくとも、ビーム30の一部は、ちょうどクラ
ッドの外側のビーム（各図内の上方のビーム）及びちょ
うどコアの外側のビーム（各図内の下方側のビーム）と
して検出器21に到達する。これらがブランクの幾何学的
形状に関して最も重要なデータを得られる位置である故
に、この５素子レンズシステムが、ブランクの大きさの
範囲を検出器上へ、目的の空間強度パターンを導く目的
を達成していることを図は示している。図２から４のレ
ンズシステムに適した焦点距離及びレンズ間隔（中央か
ら中央まで）は、以下の如きである。レンズ素子焦点距離（mm）レンズ間隔（mm） 40 1000 25 50 50 140 42 1000 50 52 100 75 44 250 ここにおいて、レンズ素子40の中心とブランクの長手方
向軸との間の距離は、250ミリメートルであって、レン
ズ素子44と検出器21の中心間距離は、300ミリメートル
であって、そして、検出器21の作動領域は、16ミリメー
トルである。レンズ素子の開口は、検査されるブランク
の大きさに対してビーム30を捕えるのに十分に大きいよ
うに選ばれる。さらに一般に、レンズシステム23は、検
出器上に光強度パターンを十分に投射できるように十分
に大きい視野を有していなければならず、故に、クラッ
ドの外側エッジおよびコア/クラッド界面が検出できる
のである。

【００２１】図５から図11は、ビーム30がブランクを横
切って走査される時の検出器21で観測される空間光強度
パターンを示している。これらの図のパターンは、図1
の装置および図２から４のレンズシステムを使用して得
られたものである。検出器の出力は、2048ピクセルの光
強度値であった。図５および図６は、単一モード・パタ
ーンを示しており、これは光ビームがクラッドの外側に
あるとき（図５）及びクラッドに当たっているが完全に
その中にないとき（図６）を表している。これらの図を
比較すると、図６のパターンの幅が図５のその幅よりも
小さいことがわかる。幅の減少は、クラッドによって検
出器から離れた位置にビームの一部が屈折させられるた
めである。

【００２２】図５と図６の間の幅の減少は、検出器の出
力データから直接に検出でき得るが、データの標準偏差
を計算することによってさらに便利に検出することがで
き得、パターン幅の減少に対応して標準偏差が減少する
故に、ビームがクラッドに当たったとき、パターンの最
大強度は増加しない。代替技術を使用して製造される直
径測定器、例えば、上述したレーザーマイク装置を使用
して製造された直径測定器であっても、単一モードパタ
ーンの幅の減少に相関させることによって、実質的に全
く同じ直径値を決定できるような減少の閾値が決定され
得る。

【００２３】一方で、閾値は、単なるノイズをクラッド
のエッジと誤って検出することを避けられるように、十
分に大きく選ばれる。この後者の場合において、本発明
の手順によって製造されるクラッド径測定器は、それ自
身の標準器として供される。図７は、ビームが完全にク
ラッド内にあって、コアのエッジから充分に離れたとこ
ろにあるときの検出器の出力を示す。クラッドがすべて
のビームを屈折させるため、実質的にビームからの光が
検出器に届かない。故に、検出器の出力は実質的にゼロ
である。

【００２４】図８は、ビームがクラッド内にまだ完全に
あるが、コアのエッジ近傍にあるときの検出器の出力を
示している。ビームが垂直に近い角度でクラッドに当た
って、単一モード信号がこの条件の下に反射すると検出
器から離れた位置にビームを屈折させるクラッドの能力
を減じる。図９は、ビームがコアのエッジと当たる時に
ついて示している。本図において、サイドローブ（両側
部の高強度部分）が明瞭に見られ、すなわち、パターン
はもはや単一モードでなく、少なくとも２モードであ
る。ビームがコア内を動き続けるとき、パターンの強度
及びそのモード特性が、ともに増加する。実際には、よ
り大きい検出器および／または異なるレンズシステム23
は、空間光強度パターンの回折/干渉型に特有である強
度を減じた一連のローブを含むパターンを表す。図９
（図10のそれらと同じ）のローブは、中心のローブおよ
び第１のサイドローブから成る。

【００２５】動作のいかなる特別な理論によっても拘束
されるものではないが、ローブパターンは、回折格子と
して作用するコア内の線条によるものであって、すなわ
ち中央ローブ及びサイドローブのような空間光強度パタ
ーンの回折／干渉型を形成されると言われている。特
に、コア内に線条を有しないブランクは、ローブパター
ンを形成しないことがわかった。

【００２６】線条を有するブランクによって生じる多様
なローブのその特定位置及び大きさは、他の多くの因子
の中で、間隔の一様な線条の径方向の間隔、線条と所与
の線条内のある範囲の最少のもの及び個々の線条の半径
方向内のある範囲の最少のものとの間のこのような変化
の一様性を含む線条を形成している屈折率変化、に依存
している。多数の変数が含まれる故、180度に分けられ
た2つの円周上のコアの直径測定値がいくぶん異なり得
ることが認められ、例えば、測定値は少なくともおよそ
0.1ミクロンだけ異なり得るのである。動作のいかなる
特別な理論によっても拘束されるものではないが、これ
らの差は、製造プロセスの間に生じるブランクの周りの
異なる円周位置での線条における変動によるものであ
る。

【００２７】図９の少なくとも２モードパターンでの開
始点は、多くのピークを認識する公知の技術を用いて決
定することができる。実用となる1つの技術は、サイド
ローブが生じると予想される検出器出力の領域を調べ、
最小限の高さおよび最小限の幅の組合せに関してローブ
の閾値を定義することからなる。閾値は調整可能で、例
えば、該ブランクから線引きされるファイバのコア/ク
ラッドの同心性およびカットオフ波長の測定値に対応し
てコアの測定値がブランクを形成する。

【００２８】図10および11は、コア内（図10）及びコア
の中央（図11）に対するビームの検出器からの出力を示
している。図９と図10を比較すると、ビームがコア内で
動くときにピーク強度が増加している。図11において、
ビームがコアの中央に配されるとき、検出器によって検
出される少なくとも２モード・パターンが単一モードに
なることを示している。

【００２９】図５から図11のパターンは、ビームがコア
の中心を過ぎて、コアの胴体部分に、それからクラッド
に、そして最後に空気の中へと動き、逆の順番で繰り返
される。パターンのこの逆のセットは、ブランクの下半
分のコアとエッジの位置を決定できる。一方で、ビーム
はブランクの下方の点にシフトし、上方へ走査し得る。
パターンが図５−11で示す同じ順序で起こるならば、こ
の後者方法がむしろ好ましく、故に、アルゴリズムの一
回のセットのみで、分析を実行するこを要求される。

【００３０】実際、図1-5のシステムは、いろいろな大
きさを有するブランクのコア及びクラッドの幾何形状を
スピーディに、且つ信頼性高く測定できることがわかっ
た。本システムによって行われた測定値は、本発明の装
置及び方法を使用して調べられたブランクから線引きさ
れたファイバについて計測されたコア/クラッドの同心
性、カットオフ波長およびモード場直径と相関している
ことがわかった。しかしながら、上記したように、ブラ
ンクが１方向に計測されたとき、計測値にある程度の変
動が観測され、180度回転させて再測定した。このよう
な変動が、本発明の特別な使用に対して好ましくない場
合、例えば、ブランクの一端で非円形対称形状である場
合、例えば、絶えず一つの方向にブランクを向けて使用
することによって適応することができる。

【００３１】本発明の具体的な実施例が図と共に説明さ
れたが、変更態様は、本発明の精神及び範囲から逸脱す
ることなく作られることができることを理解されるであ
ろう。例えば、他の光源、レンズ（例えば球状表面を有
するレンズ）、検出器（多数の検出器を含む）、および
上記された以外のソフトウェア・プログラムが、本発明
の実行において用いることができる。同様に、光源を移
動する代わりに、例えば多面的な回転ミラーを使用して
ビームをブランクを横切る方向にわたって走査すること
ができる。また、電子的な検査システムを使用するので
はなく、本発明の空間光強度パターンを手動でスクリー
ンに見ることもできる。同様に、ブランクを回転させる
ための垂直若しくは水平方向にブランクの状態を保つた
めのいろいろな機構を含み、いろいろなブランク保持機
構が、本発明の実行において用いることができる。

【００３２】本発明の範囲及び精神から切り離されずに
いろいろな他の変更態様があることは、本開示から当業
者にとって明らかである。以下の請求項が、この種の変
更態様、バリエーションおよび等価物のようなここで記
載される具体的な実施例をカバーしていることを意図し
ている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施に使用される典型的な装置を模式
的に示した概念図である。

【図２】本発明の実施に使用されるレンズシステムを模
式的に示した断面図である。

【図３】本発明の実施に使用されるレンズシステムを模
式的に示した断面図である。

【図４】本発明の実施に使用されるレンズシステムを模
式的に示した断面図である。

【図５】コヒーレント光ビームをブランクを横切って走
査するときに生成する空間光強度パターンを示したチャ
ート図である。

【図６】コヒーレント光ビームをブランクを横切って走
査するときに生成する空間光強度パターンを示したチャ
ート図である。

【図７】コヒーレント光ビームをブランクを横切って走
査するときに生成する空間光強度パターンを示したチャ
ート図である。

【図８】コヒーレント光ビームをブランクを横切って走
査するときに生成する空間光強度パターンを示したチャ
ート図である。

【図９】コヒーレント光ビームをブランクを横切って走
査するときに生成する空間光強度パターンを示したチャ
ート図である。

【図10】コヒーレント光ビームをブランクを横切って走
査するときに生成する空間光強度パターンを示したチャ
ート図である。

【図11】コヒーレント光ビームをブランクを横切って走
査するときに生成する空間光強度パターンを示したチャ
ート図である。

【主要部分の符号の説明】

10 測定装置 13 ブランク 15 長手方向軸 17 光源 19 可動レンズ 21 検出器 23 レンズシステム 25、27 台 30 ビーム 32 コア 34 クラッド 40、42、44 大きいレンズ素子 50、52 小さいレンズ素子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者フランジスカエル．ローリーアメリカ合衆国ニューヨーク州 14830 コーニングロジャーズロード 10529 (72)発明者デイビッドアンドリューパステルアメリカ合衆国ニューヨーク州 14845 ホースヘッズヒッバードロード 623 (72)発明者ロバートエス．ワグナーアメリカ合衆国ニューヨーク州 14830 コーニングダイクロード 4557

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光導波路ファイバを製造するための長手
方向軸を有するブランクのコア/クラッド界面の検出方
法であって、（a）コヒーレント光のビームを入射する
ステップと、（b）ブランクの少なくとも一部分を横切
ってビームを横方向に走査するステップと、（c）光線
を走査してブランクを通過した光を検出するステップ
と、（d）少なくとも２モードの検出光の強度パターン
の開始点（onset）を識別することによってコア/クラッ
ド界面を検出するステップと、を有することを特徴とす
る検出方法。
【請求項２】長手方向軸が公称位置を有し、ビームが
該位置近傍で収斂することを特徴とする請求項１記載の
方法。
【請求項３】前記ステップ(c)は、前記ブランクを通
過した光を前記検出器に導く光学システムを与えるステ
ップを含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】閾値を前記開始点の識別に用いることを
特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項５】長手方向軸に関してブランクを回転し、
回転した前記ブランクにおいて前記ステップ(a)から前
記ステップ(d)を繰り返す追加ステップを有することを
特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項６】長手方向軸に沿った複数の位置で前記ス
テップ(a)から前記ステップ(d)を繰り返す追加ステップ
を有することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項７】光導波路ファイバを製造するためのブラ
ンクのコア/クラッド界面の位置を決定する方法であっ
て、前記ブランクは長手方向軸を有し、(a)コヒーレン
ト光のビームを入射するステップと、(b)少なくともブ
ランクの一部を横切ってビームを横方向に走査するステ
ップと、(c)ビームの横方向の位置の関数として、ブラ
ンクを通過した光を検出するステップと、(d)少なくと
も２モードの検出光の強度パターンの開始点、すなわち
ブランク内のコア/クラッド界面の位置に対応する前記
開始点でのビームの横方向位置を識別するステップと、
を有することを特徴とする方法。
【請求項８】長手方向軸が公称位置を有し、ビームが
該位置近傍で収斂することを特徴とする請求項７記載の
方法。
【請求項９】前記ステップ(c)は、ブランクを通過し
た光を検出器上に導く光学システムを与えるステップを
含むことを特徴とする請求項７記載の方法。
【請求項10】閾値を前記開始点を識別に用いることを
特徴とする請求項７記載の方法。
【請求項11】長手方向軸に関して、ブランクを回転し
て、回転した前記ブランクに前記ステップ(a)から前記
ステップ(d)を繰り返す追加ステップをさらに含むこと
を特徴とする請求項７記載の方法。
【請求項12】長手方向軸に沿った複数の位置で前記ス
テップ(a)から前記ステップ(d)を繰り返す追加ステップ
をさらに有することを特徴とする請求項７記載の方法。
【請求項13】光導波路ファイバを製造するためのブラ
ンクの検査方法であって、前記ブランクは、コア、クラ
ッドおよび長手方向軸を有し、(a)光源および検出器を
ブランクの対向する端部に配して、前記光源がコヒーレ
ント光を生成し、前記検出器が空間光強度パターンを検
出するステップと、(b)ブランクを横切ってビームを横
方向に移動させて検出器で空間光強度パターンを検出す
るステップと、(c)単一モード空間光強度パターンの幅
の減少が長手方向軸の方へビームを移動させて生じた横
方向位置によってクラッドのエッジを識別するステップ
と、(d)少なくとも２モードの空間光強度パターンが長
手方向軸の方へビームを移動させて現れた横方向位置に
よってコアのエッジを識別するステップと、を有するこ
とを特徴とする方法。
【請求項14】ビームを横方向に動かすことによって、
単一モード空間光強度パターンが少なくとも２モードの
空間光強度パターンによって両側を囲まれたところの横
方向位置によってブランクの中心を識別する追加ステッ
プを有することを特徴とする請求項13記載の方法。
【請求項15】所定の角度に長手方向軸に関して、ブラ
ンクを回転して、回転した前記ブランクを前記ステップ
(a)から前記ステップ(d)まで繰り返す追加ステップを有
することを特徴とする請求項13記載の方法。
【請求項16】コア/クラッドの同心性を前記ステップ
(c)及び前記ステップ(d)による識別を最初及び繰り返し
によって決定する追加ステップを有することを特徴とす
る請求項15記載の方法。
【請求項17】前記ステップ(c)による識別を最初及び
繰り返してブランクの楕円率を決定する追加ステップを
有することを特徴とする請求項15記載の方法。
【請求項18】前記ステップ(d)による識別を最初及び
繰り返してコアの楕円率を決定する追加ステップを含む
ことを特徴とする請求項15記載の方法。
【請求項19】長手方向軸に沿った複数の位置で前記ス
テップ(a)から前記ステップ(d)を繰り返す追加ステップ
を有することを特徴とする請求項13記載の方法。
【請求項20】長手方向軸が公称位置を有し、ビームが
前記位置の近傍で収斂することを特徴とする請求項13記
載の方法。
【請求項21】光学システムは、ブランクを通過した光
を検出器上に導くための前記ステップ(a)を与えられる
ことを特徴とする請求項13記載の方法。
【請求項22】光導波路ファイバを製造するためのブラ
ンクの検査装置であって、前記ブランクは公称位置を有
する長手方向軸を有し、前記装置は、(a)ブランク支持
手段と、(b)コヒーレント光のビームを生成する手段
と、(c)長手方向軸の公称位置の近傍でビームを収斂さ
せる手段と、(d)ブランクを横切ってビームを横方向に
走査する手段と、(e)空間光強度パターンを検出する手
段と、(f)ブランクを横切ってビームを横方向に走査す
る手段とともに検出手段上へ光を導く手段と、を有する
ことを特徴とする装置。